loading电力系统的无功功率平衡和电压调整
1. 输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。 2. 电力系统的无功功率平衡
3. 电力系统的无功损耗。 4.电力系统的无功功率源。 5.电力系统调压方式有哪几种。 6.电力系统中无功功率分布对电压的影响。
391
1.输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。 如图7－1所示的简单输电线路。图中R＋jX为线路集中阻抗，输电线的电容不考虑。当线路末端的功率为Pr?jQr,这一功率将在线路上引起电压降。在高压电网中系统节点电压幅值的变化仅与无功功率的变化有关，且一节点的无功功率变化对其本身的电压变化影响最大。
当传输的负荷功率Pr?jQr通过阻抗时要产生电压降，电压降纵分量?U和
?,均示于图7－1（b）横分量?U和电压相量U，我们已知 s
图7－1 简单输电线路
(a)等值电路；(b)相量图
PrR+QrXUr
PX－QrR?U=rUr?U＝
并可以近似地认为线路首端到末端的电压损耗为??。
?可由下式求得（U?，P，Q，始端电压U?作为参从图7－1(b)，当已知Usrrrr考相量）。
391
PR+QXPXQRrrr??U＝U+?U+j??=?++jrSrrUUrr PR+QXPXQRr+jrr??(co?s+jsin?)=U+rSrU?Urr电压为110千伏以上的输电线路R< QrXPX+jr UrUrs+jUssin?=Ur+ Usco?Usco?s=Ur+UQrX即 PXUssin?＝rUr?r （7－1） 从第二式可得 Pr=UsUrsin? X这说明输电线路传输的有功功率和线路两端电压的夹角有关，其最大值为 UsUr称为输电线路的功率极限。 PM=X从式（7－1）的第一式可得 QrXUrUsco?s－Ur＝U UQr＝r(Usco?s－Ur)X 这说明输电线路所传输的无功功率的大小和方向主要取决于Us和Ur的大小。一般输电线路的?较小，可认为cos??1,故无功功率将由电压高的一端流向电压低的一端。电压差值愈大，流过的无功功率Qr愈大。如两端电压差为零（即 Ur＝Us），则线路流过的无功功率Qr为零，如果无功功率Qr要由输电线传送的 话，则必需提高Us或降低Ur。但当提高Us或降低Ur超过电压偏移的允许范围 392 时，就应减少线路上传送的无功功率来保证电压偏移不超过允许范围，这样，所缺少的无功功率也只能由设在末端的无功电源来满足。这种为满足电压要求而设置的无功电源，称为无功补偿电源，或简称为无功补偿。 图7－2 负荷的无功功率－电压静特性如不能满足负荷所需要的无功 功率将会出现什么现象呢？从负荷 电压静特性可知，负荷的无功功率是随电压降低而减少的。一般综合负荷的无功－电压静特性如图7－2中实线所示。 从图可以看出，要想保持负荷端电压水平，就得向负荷供应所需要的无功功率，当供应不足时，负荷端电压将被迫降低。如图中的Q1和U1的关系。 当无功负荷增加时，无功负荷的电压静特性要平行上移。如图中虚线所示，但如果系统对负荷所供应的无功功率不能相应地增加?Q，则负荷端电压也将被迫降低，如图中的U2。 由此可知，电力系统的无功功率必需保持平衡，即发出的无功功率要与无功负荷（即负荷吸取的无功功率）和无功损耗平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件。 2. 电力系统的无功功率平衡 2.1无功功率的平衡 所谓无功功率的平衡，就是要使系统的无功电源所发出的无功功率与系统的无功负荷及无功损耗相平衡。同时，为了运行的可靠性及适应系统负荷的发展，还要求有一定的无功备用。用式子表示为 QR＝?Q1－?Q2 393